双耳效应(助听器的原理和功能)

学习电声技术需要了解人耳的听觉特性，因为很多电声器件、扩展产品、电声测试都是基于人耳的听觉特性来设计、开发和设置的，不了解人耳的听觉特性很难开发出好的电声产品。

让我们一起探索人类听觉效应的奥秘。我们先来看看下面这张图。这是人耳的结构图:

(相关资料图)

每个人的耳朵形状不完全相同，但内部结构基本相同。有人把耳朵比作麦克风，只能说明其中一部分是有功能的。麦克风把大自然的声音如实地传输到功放，而不是传到人耳。麦克风能听到声音，但人耳听不到。麦克风能听到声音很大，但人耳能听到的很小，比如高频和低频。

我们少说话吧。让我们来看看人耳的这些影响。人耳有七种效应:掩蔽效应、双耳效应、颅骨效应、鸡尾酒会效应、回音壁效应、多普勒效应和哈斯效应。

掩蔽效应

所谓人耳掩蔽效应，是指一种听觉现象，弱声受到强声的影响。这种现象被称为“掩蔽效应”。掩蔽效应在生活中很常见。我们需要在公交车上大声说话，这样对方才能听清楚。这是因为公交车发动机的噪音掩盖了我们的声音，公交车发动机的噪音变成了掩蔽声，我们的声音变成了掩蔽声。

除了在公交车上大声说话的例子，还有很多掩蔽效应的例子。例如，当我们听摇滚乐时，很难听到低音。这是因为架子鼓的声音掩盖了低音，所以很多低音音乐会被忽略了。

通过人耳朵的掩蔽效应，发明了隔音效果极佳的耳机。耳罩包住耳朵，或者入耳式耳塞封住耳朵，这样音乐的声音就可以屏蔽外界的噪音，我们可以在路上或者嘈杂的环境中欣赏音乐。此时此刻，当然要注意安全。通过对耳朵的小小改造，就可以让优美的声音掩盖嘈杂的声音。这种方法对听力特异性真的很有帮助。

双耳效应

人的耳朵不听对方的。他们有分工，有合作。如果少了一只耳朵，他们就会失去对声音方位的判断。所以双耳效应可以分辨外界声音的方位。比如在演唱会现场，即使你不看，闭上眼睛后，你可以用双耳听到每个乐器所在的乐队的位置，歌手的位置，不同方向的不同乐器，甚至不同的距离。弦乐器大概在前面。通过双耳效应，我们可以清楚地识别每个声音来自哪里。

我们在过马路的时候，通过双耳效应，可以清楚的分辨出每辆车是从哪个方向来的，是从前到后，从左到右，从而注意避让过往车辆，保护自己的人身安全。

立体声广播节目利用双耳效应，设置左右声道，让人们感受到身边不同的音乐效果。所谓的7.1声道和5.1声道，其实就是利用人耳的双耳效应来区分声音方位，从而实现一种震撼的、立体的、甚至多维的效果，给人一种身临其境的感觉！

头骨效应

请先做一个简单的实验，闭上眼睛，捂住耳朵。这时候你会喊，喂，喂，但耳朵里还是能听到。这都是因为你的头腔共振，头骨振动，然后传到耳朵。这个实验说明你的头骨可以传导声音。它主要是通过外界的声音振动你的头骨，然后这个振动传到你的耳朵里，所以我们才能听到声音。我们常见的所谓骨传导耳机。

大家也都有这种经历。当我们用录音机录下自己的声音时，大多数人在回放时会觉得这不像自己的声音。为什么？这是因为你从录音机里听到的东西只是通过耳朵传递的，而平时听自己的声音是由两部分组成的。一部分是通过你的嘴说出来，耳朵听到的，另一部分是你的头腔共振，通过你的头骨传导，进入你的耳朵。所以平时听自己的声音是由这两部分组成的，而从录音机里听自己的声音只是耳朵听到的部分，所以听起来不太像颅骨传导。

但是，头骨传递的声音是失真的。在传输过程中，大量高频成分丢失，只有中低频被传输。这就是为什么头骨传递的声音听起来很闷，不透明。目前这还是骨传导麦克风和骨传导耳机的一个致命缺陷。

鸡尾酒会效应

鸡尾酒会效应揭示了人耳的一种奇特效应，即选择性倾听。

当你和老王来到一个嘈杂的酒会上，虽然要费一点力气，但还是可以和老王交流的。当然，你也可以从很多声音中听出老王在演讲中说了什么。当我们在夜总会或酒吧这样嘈杂的环境中交谈时，我们可以选择性地倾听声源，这就是所谓的鸡尾酒会效应。所谓鸡尾酒会效应，是指我们的耳朵可以选择一种声音来听的功能。

人工语音识别是模仿人耳的鸡尾酒会效应，从众多的噪声和自然环境噪声中拾取有用的语音信号，进行滤波和放大，最终得到相对干净的语音。当然，这是通过软件技术、频谱识别、频率滤波等算法实现的。

回音壁效应

北京紫禁城里有一个著名的回音壁。站在这堵墙的一端，你可以说话，在另一端，你可以听到自己的声音。虽然你的声音不大，但是你的声音形成的声波到达回音壁，反射回来，又被我们的耳朵拾取。人耳的回音壁效应基本相同。

在中国很多农村地区，一些古塔存在回音壁效应，在一定的气象条件下，这种效应会传播很远。所谓回音壁效应，就是在一个声场中，我们听到的是视觉范围之外的声音，这就是回音壁效应。

利用人耳的回音壁效应，我们不需要放大功放，只需要在听音场地的结构上做一个类似于回音壁的形状，来增强舞台上的音源，放大音源。

多普勒效应

当你站在飞驰的火车前，你有这种体验吗？是火车向你驶来，你听到的声音和它飞离你的声音是不一样的。这就是所谓的多普勒效应。它是由多普勒(奥地利物理学家和数学家)发现并提出的。为了纪念这位科学家，这种效应以他的名字命名。多普勒效应在声学和光学中有广泛的应用。今天主要讲声波的多普勒效应。

多普勒效应在我们的生活中也有广泛的应用，比如彩色多普勒超声的医学透视，就是典型的多普勒应用。

优先效应

所谓哈斯效应，是指在50毫秒的时间差内，人耳无法分辨来自同一个声源的同一个声音的两个方向。当声音首先被听到时，人们会认为所有的声音都来自那个方向。这种先入为主的听觉特征就是哈斯效应。

哈斯效应应用最广泛的地方是剧院。舞台前面的音箱发出的声音，对观众前面的人和观众后面的人是完全不同的。前排感觉声音大，后排没有响度。这就是哈斯效应造成的恶果。因此，为了弥补这一问题，很多剧场在剧场的顶壁、前后壁安装了更多的扬声器(并做了适当的延时设置)，让前排观众和后排观众听到同样的声音，节目信息也能更及时准确地传达。

关键词： 助听器